Minik Robot, Su ve Taşıma Hücrelerindeki Parçacıkları Temizleyebilir

Eindhoven Teknoloji Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, sudaki parçacıkları çekmek ve yakalamak için kullanılabilecek küçük bir plastik robot geliştirdiler. Teşhis cihazlarında analiz için hücreleri taşımak için de kullanılabilir.

MKS araştırma dergide yayınlandı PNAS.

Robot

Minik robot, ışık ve manyetizma ile kontrol edilebilen duyarlı polimerlerden yapılmıştır. "Kablosuz sucul polip" olarak da adlandırılan bu hastalık, doğada mercan resiflerinde bulunan ve dokunaçlara sahip bir mercan polipinden esinlenmiştir.

Gerçek dünyada yaşayan polipler, yiyecek parçacıklarını çeken bir akım yaratmak için gövdeleriyle belirli bir hareket yapabilirler.

Doktora adayı Marina Pilz Da Cunha'ya göre, "Bu mercan poliplerinin hareketinden, özellikle de kendi ürettikleri akımlar aracılığıyla çevreyle etkileşime girme yeteneklerinden ilham aldım."

Yeni geliştirilen yapay polip 1'e 1 cm boyutlarında, sapı manyetizmaya tepki veriyor ve dokunaçları ışıkla kontrol ediliyor. 

Pilz Da Cunha, "Hassas malzeme hazırlığı ve montajı gerektirdiğinden iki farklı uyarıcıyı birleştirmek nadirdir, ancak karmaşık şekil değişikliklerine ve görevlerin gerçekleştirilmesine izin verdiği için bağlı olmayan robotlar oluşturmak için ilginçtir" diyor.

Dokunaçları kontrol etmek için üzerlerine farklı dalga boylarında ışık tutulur. Dokunaçlar, UV ışığının kullanımıyla 'yakalar' ve mavi ışık altındayken 'serbest bırakırlar'.

Sualtı

Yapay polip, su altındaki nesneleri yakalayıp bırakabilir. Yeni robot, yılın başlarında araştırmacılar tarafından sunulan ışıkla yönlendirilen paket teslim mini robotunun bir ilerlemesidir. 

Karada konuşlanan robot, polimerler fototermal etkilerle hareket ettiğinden su altında çalışamadı. Su altı modelinin aksine, karada kullanılan modelde, ışığın kendisinden ziyade ışıktan üretilen ısıdan enerji kullanılıyordu.

Pilz Da Cunha, "Isı suda dağılır, bu da robotun su altında yönlendirilmesini imkansız hale getirir," dedi.

Bu bilgilerle araştırmacılar, ısı olmadan yalnızca ışıkla kontrol edilebilen fotomekanik bir polimer malzeme geliştirdiler. 

Bu yeni robotla ilgili bir diğer önemli gelişme de ışıkla etkinleştirildikten sonra deformasyonunu koruyabilmesi. Uyaranlar uzaklaştırıldıktan sonra fototermal malzeme orijinal şekline geri döner, ancak fotomekanik malzemedeki moleküller yeni bir hal alırlar. Bu nedenle, daha uzun süreler boyunca farklı kararlı şekiller korunabilir.

“Bu, kıskaç kolunu kontrol etmeye yardımcı oluyor; Pilz Da Cunha, bir şey bir kez yakalandığında, robot ışık tarafından bir kez daha serbest bırakılıncaya kadar onu tutmaya devam edebilir,” diyor.

Çeken Parçacıklar

Robotun altında, gövdenin eksen etrafında dönmesini sağlayan dönen bir mıknatıs bulunur.

Pilz Da Cunha'ya göre, "Bu nedenle suda yüzen nesneleri, bizim durumumuzda yağ damlacıkları olan polipe doğru hareket ettirmek gerçekten mümkündü."

Sıvı akışı, dokunaçların konumu ile değiştirilebilir.

"Farklı dokunaç konumlarına sahip bilgisayar simülasyonları, sonunda sapın hareketini tam olarak doğru anlamamıza ve elde etmemize yardımcı oldu. Ve yağ damlacıklarını dokunaçlara doğru 'çekmek' için,” diyor Pilz Da Cunha.

Robot, çevreleyen sıvı ne olursa olsun çalışabilir. Bu, çevreye duyarlı su altı uygulamaları için sıklıkla kullanılan hidrojellere aykırıdır. 

Pilz Da Cunha, "Robotumuz aynı şekilde tuzlu suda veya sudan çıkan kirletici maddeler içeren suda bunları dokunaçlarıyla yakalayarak aynı şekilde çalışır" diyor. 

Araştırmacılar şimdi, bir polipin bir paketi diğerine geçirme olasılığı ile çeşitli farklı poliplerin işbirliği yapması için çalışıyorlar. Ayrıca biyomedikal uygulamalar için kullanılabilecek yüzen robotlar üzerinde çalışıyorlar.